Исследование терпенофенольных соединений в качестве противостарителей эластомерных композиций

• Автор: Соловьева, Юлия Дмитриевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 107 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Елава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Е1 Старение резин
1.2 Химические превращения каучуков в процессе старения
1.3 Противостарители эластомерных композиций
1.4. Методы оценки эффективности противостарителей в составе
эластомерных композиций
1.5 Противостарители фенольного типа
1.5.1. Влияние химического строения замещенных фенолов на их антиокислительную активность в составе эластомерных композиций
1.5.2. Направления и перспективы использования антиоксидантов
фенольного типа Для стабилизации полимерных материалов
1.6. Терпенофенолы - перспективные антиоксиданты полимерных систем
Елава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Характеристики исходных веществ
2.2 Методы исследования
Глава 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Квантово-химический расчет геометрических и электронных характеристик терпенофенолов
3.2 Исследование терпенофенолов в качестве противостарителей в составе резиновых смесей на основе синтетического изопренового каучука
3.3 Исследование терпенофенолов в качестве противостарителей в составе резиновых смесей на основе комбинации бутадиенового и изопренового каучуков
3.4 Исследование терпенофенолов в качестве противостарителей в составе резиновых смесей на основе бутадиен-метилстирольного каучука
3.5 Исследование терпенофенолов в качестве противостарителей в составе резиновых смесей на основе этиленпропиленового каучука

3.5.1 Исследование влияния терпенофенольных соединений на совулканизуемость резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильного и
этилен-пропиленового каучуков
Глава 4. НАПРАВЛЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕРПЕНОФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
4.1 Исследование возможности применения терпенофенольных соединений
в резиновых изделиях для пищевой промышленности
4.2 Исследование возможности применения терпенофенольных соединений
в резиновых смесях для производства рукавов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Проблема долговечности резиновых изделий напрямую связана со старением резин и соответствующим этому процессу ухудшением прочностных и пласто-эластических свойств. Механизм процесса окисления каучуков и методы стабилизации эластомерных материалов хорошо изучены еще в средине XX века и описаны в монографиях и обзорных статьях Н.Н. Семенова [1, 2], Н.М. Эмануэля [3-5], К.Б. Пиотровского [6], A.C. Кузьминского, Ю.А. Шляпникова [7], А.Н. Баха, М.Б. Неймана, A.A. Берлина и др. На основе результатов их работ сформулированы принципиальные направления и разработаны эффективные методы противодействия цепным радикальным процессам окислительной деструкции полимерных цепей каучуков.
Применение противостарителей является наиболее часто используемым методом антиокислительной стабилизации. В качестве антиоксидантов известны ароматические амины, замещенные фенолы, эфиры фосфористой кислоты, кремнийорганические и высокомолекулярные соединения. Наибольшее распространение в промышленной практике получили первые два вида из вышеперечисленных стабилизаторов. Интенсивные исследования по поиску и синтезу новых соединений этих классов с улучшенными комплексами свойств ведутся многими научными коллективами.
Несмотря на высокую эффективность ингибирующего действия аминных стабилизаторов (Диафен ФП, Ацетонанил Н, неозон Д, новантокс 8 ПФДА), высокий уровень современных требований к экологической безопасности производства и применения веществ (регламент Евросоюза REACH [8]), к их токсичности (список канцерогеноопасных веществ МАИР (IAR.C) [9]), открывает более широкий диапазон для применения фенольных антиоксидантов для полимерных материалов, и в частности, эластомеров. Соединения класса замещенных фенолов обладают низкой токсичностью и

Кроме того, в продуктах алкилирования были идентифицированы: борниловый эфир 1 и изоборниловый эфир 5, эндо-фенхил-фениловый эфир 2, а также о-борнилфенол 12, о-изоборнилфенол и о-фенхилфенол 9 [99].
Для практического использования терпенофенольных антиоксидантов важным моментом является возобновляемая сырьевая база исходных компонентов синтеза, а именно - продукты переработки древесины (кора и древесные опилки хвойных и лиственных деревьев).
Многие представители класса терпенофенолов обладают широким спектром биологической активности, и могут использоваться в качестве радиопротекторов, противораковых профилактических препаратов, переносчиков электронов в дыхательной цепи, психотропных соединений, ингибиторов роста патогенных грибов, экзогенных и эндогенных антиоксидантов, гепатопротекторов. Эти, а также другие полезные свойства терпенофенолов обусловили интерес к их синтезу и изучению антиокислительной активности [24-29, 99].
Терпенофенольные соединения широко используются в качестве антиоксидантов в различных отраслях промышленности, а также как исходные компоненты в синтезе антисептических препаратов, инсектицидов, душистых веществ. Немаловажное значение имеет использование легкодоступных исходных соединений для получения терпенофенолов [99].
Исследования кинетических характеристик ингибирующей активности терпенофенолов в реакциях окисления показали, что различие в строении терпеновых заместителей и расположении их по отношению к ОН-группе практически не влияет на антирадикальную активность фенольных антиоксидантов, но приводит к изменению реакционной способности образующихся из них феноксильных радикалов [97]. Также установлено, что для монофенолов с алкильными заместителями антирадикальная активность возрастает с увеличением числа донорных заместителей в бензольном кольце [98]. Согласно кинетическим данным поглощения кислорода при инициированном окислении этилбензола в отсутствии и в присутствии